具有较大值的奇怪 HashSet 行为[重复]答案

【问题标题】：Weird HashSet behavior with larger values [duplicate]具有较大值的奇怪 HashSet 行为[重复]
【发布时间】：2019-04-15 13:03:46
【问题描述】：

我发现一个（对我来说）在 Java 中实现的 HashSet 的莫名其妙的行为。我像这样实现了 HashSet 并用列表的值填充它。

HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>(list);

我首先使用了一个包含从 0 到 9 的数字的列表来填充 HashSet：

示例：{1,0,5,9,6,7,3,1,3,6,1,5,1,3,4,9,9,7}
输出：[0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9]

由于 HashSet 通常按升序返回值，直到现在一切正常。但是，一旦我开始使用包含更大值的列表，它就会开始以一种奇怪的方式返回值：

示例：{67,1,122,19,456,42,144,42,3,34,5,5,42}
输出：[1, 34, 67, 3, 5, 456, 42, 144, 19, 122]

我在这里读到了一些关于这取决于内部散列算法的信息：Java HashSet shows list in weird order, always starting with 3，但这更加令人困惑，因为我使用了完全相同的 HashSet，只是具有不同的值。

谁能解释一下为什么会这样？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

HashSet 是一个无序的Collection。它不保持插入元素的顺序。所以它不会总是按升序给出值

【讨论】：

【解决方案2】：

HashSet 明确不提供可预测的排序。

碰巧在第一种情况下，哈希码（Integer 只是整数值）都小于桶数，这意味着如果所有值都低于默认值桶的数量（16），它们会巧合地按顺序排列。

【讨论】：

【解决方案3】：

由于 HashSet 通常按升序返回值

简短的回答，整数 0 到 15，HashSet 恰好是自然顺序。但是，这可能会在未来发生变化，因为这不是一个记录在案的功能，也不是您应该依赖的东西。

长答案：

这只是由于密钥的散列方式而发生的。 Integer.hashCode() 实现为

public int hashCode() {
    return Integer.hashCode(value);
}

哪个调用

public static int hashCode(int value) {
    return value;
}

例如，值 0 到 15 的哈希值只有 0 到 15。

HashSet 依次获取哈希并对其进行搅拌，以使高位保持有效。

// from HashMap
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

但是，如您所见，在 OpenJDK Java 11 中，0 到 65535 的值没有改变。

最后，保留低位以确定它们在 HashSet 的数组中的存储位置。

// from HashMap.putVal
i = (n - 1) & hash

其中n 是容量，始终是2 的幂。由于默认容量为 16，因此 0 到 15 的值不变。

此索引i 用于确定应将条目存储在底层数组中的哪个位置。

当您迭代 HashSet 或 HashMap 时，它只是从数组的第一个索引开始，然后按照索引顺序进行迭代，这也恰好是键的自然顺序。

【讨论】：